基于機體狀態(tài)和功能因素探討藥物誘導肝損傷的研究進展

蔡 瓊，楊星月，李芝奇，范琦琦，陳美琳，戴勝云，林瑞超*，趙崇軍*

基于機體狀態(tài)和功能因素探討藥物誘導肝損傷的研究進展

蔡 瓊1，楊星月3，李芝奇1，范琦琦1，陳美琳1，戴勝云2，林瑞超1*，趙崇軍1*

1. 北京中醫(yī)藥大學 中藥品質評價北京市重點實驗室，北京 102488 2. 中國食品藥品檢定研究院，北京 102629 3. 北京中醫(yī)藥大學，北京 102488

藥物性肝損傷（drug-induced liver injury，DILI）是急性肝衰竭和藥物退出市場的主要原因。大量研究已經(jīng)從藥物的理化性質、體內(nèi)代謝和作用機制等方面對DILI進行深入研究，為藥物研發(fā)提供了充分的生物信息。即便如此，DILI尤其是中藥誘導肝損傷事件依舊時有發(fā)生。機體與藥物的相互影響和作用是DILI發(fā)生的主要因素。因此，從臨床患者和實驗動物等角度入手，系統(tǒng)整理和分析不同影響因素，如生活習慣、生理病理狀態(tài)，年齡、遺傳差異、性別等對DILI的影響，評價其與DILI之間的關系，以期為未來中藥系統(tǒng)安全性評價技術和方法的完善、中藥安全使用提供參考。

中藥；肝毒性；機體功能；生活習慣；生理病理狀態(tài)；年齡；遺傳差異；性別差異

肝臟是代謝毒素、環(huán)境污染物、化學物質和藥物等外源性物質的主要器官。藥物性肝損傷（drug-induced liver injury，DILI）是一種罕見的不良事件，從輕微的無癥狀肝酶升高到嚴重的肝損傷和肝衰竭，可導致肝移植或死亡[1]，而漏報和低估藥物的不良反應均能夠引起DILI。一般情況下，DILI的發(fā)生率根據(jù)藥物的不同而改變，如異煙肼的發(fā)生率為0.5%～2%，而二甲胺四環(huán)素和他汀類藥物的發(fā)生率為0.01%～0.1%，藥物研發(fā)的平均費用甚至達到2.6億元[2-3]。然而，在商業(yè)化藥物上市后接受商業(yè)化藥物治療的患者中，DILI合并肝衰竭的發(fā)生會導致上市后藥物退市和巨大的經(jīng)濟損失。因此，DILI研究對于藥物研發(fā)和臨床安全具有非常重要的意義和價值。

隨著生活水平的改善，中藥高效、安全的特點和人類生活理念、方式向綠色、自然的轉變，一定程度上促進了中藥及其相關膳食補充劑等產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)的廣泛應用。但是，中藥不良反應的報道又限制了中藥及其相關產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)的推廣和發(fā)展。本課題組前期從中藥肝毒性的現(xiàn)狀和問題出發(fā)，闡述了中藥肝損傷在臨床上的關鍵特征和臨床診斷中所面臨的主要挑戰(zhàn)，同時闡述了部分中藥肝毒性機制以及中藥肝毒性生物標志物篩選等方面的研究進展[4]。事實上，目前，DILI研究大多基于中藥主要化學成分的理化性質、固有的毒性和藥效特征進行分析[5]，往往忽略了患者或機體本身對中藥“有效性和安全性”的影響。此外，中醫(yī)藥強調(diào)以“治未病”為主，同時在臨床治療疾病過程中注重“辨證論治”，更加強調(diào)機體本身、機體狀態(tài)與中藥之間關系的重要性。因此，本文通過整理已報道的藥物（包括中藥）以及化合物的肝損傷發(fā)生的影響因素（圖1），從臨床患者和實驗動物等機體的角度來總結和分析藥物肝毒性的影響因素，以期為未來中藥系統(tǒng)安全性評價的完善、保證中藥安全使用提供參考。

圖1 藥物誘導肝損傷的影響因素

1 生活習慣

隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平、習慣發(fā)生了翻天覆地的變化，酒已經(jīng)成為生活中不可或缺的物品。大量研究已經(jīng)表明無論是急性飲酒還是長期飲酒都會影響肝臟的脂質代謝水平，引起脂肪變性、肝纖維化等一系列疾病。而且，飲酒也會干擾藥物在體內(nèi)的代謝過程，促使DILI的發(fā)生。如雙稠吡咯啶生物堿（pyrrolizidine alkaloids，PAs）是最常見的植物源毒素，它能污染土壤、水源、植物及其相關衍生食品，進而引起人類DILI的發(fā)生。He等[6]發(fā)現(xiàn)膳食酒精暴露可加重PAs誘導慢性肝毒性的發(fā)生。酒精攝入不會影響PAs誘導肝毒性的起始機制-肝細胞色素P450（cytochrome P450，CYP450）介導的生物激活，但能顯著擾亂肝內(nèi)谷胱甘肽（glutathione，GSH）穩(wěn)態(tài)，誘發(fā)肝臟的氧化應激損傷，增強PAs誘導肝毒性。同樣，研究表明在治療劑量條件下，飲酒也會促使對乙酰氨基酚（acetaminophen，APAP）造成的肝損傷[7]。究其原因，酒精能夠損傷機體的適應機制，反復給藥可使亞臨床酒精性脂肪肝累積損傷，進而損害肝臟正常功能，最終發(fā)展為嚴重的肝損傷。雖然抗氧化劑、內(nèi)質網(wǎng)線粒體應激反應拮抗劑以及調(diào)節(jié)炎癥和再生等適應途徑可以抑制致病因素，但是慢性酒精濫用者的適應反應能力因反復用藥可能存在受損風險[8]。此外，咀嚼檳榔是亞洲及西方國家移民人群中非常盛行的一種習慣。長期咀嚼檳榔與代謝紊亂、心血管疾病和癌癥等慢性疾病等相關。Chou等[9]發(fā)現(xiàn)長期檳榔暴露能夠增加代謝綜合征受試者發(fā)生肝纖維化的相關風險。

相反，良好的生活習慣在一定條件下能夠預防機體肝損傷的發(fā)生。維生素是一組結構相關分子，是維持人體生命活動必須的一類多酚類物質，也是保持人體健康的重要活性物質。大量研究已經(jīng)證實不同形式的維生素具有不同的輔助因子活性，在吸收、運輸、細胞攝取、組織分布和周轉等過程中表現(xiàn)不同。Dosumu等[10]發(fā)現(xiàn)膳食攝入維生素K能夠對抗7,12-二甲基苯蒽誘導的肝毒性，能夠改善7,12-二甲基苯蒽對過氧化氫酶（catalase activity，CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、GSH--轉移酶（glutathione-transferase，GSTs）和GSH過氧化物酶（glutathione peroxidase，GPX）的活性抑制作用，可促進炎癥生物標志物（粒細胞巨噬細胞集落刺激因子和白細胞介素-17A）的上調(diào)，降低肝臟損傷水平。此外，研究報道維生素E也可降低肝臟組織的氧化應激標志物，增強肝臟組織的抗氧化和抗炎能力，進而改善各種毒性物質，如曲馬多所致的肝損傷[11]。Abd等[12]發(fā)現(xiàn)維生素D能緩解肝臟三酰甘油和膽固醇的含量、血清miRNA-122和丙氨酸氨基轉移酶（alanine transaminase，ALT）活性變化水平，從而緩解脂滴積累、灶性壞死和肝細胞炎癥細胞浸潤的狀態(tài)。同時，預處理還能調(diào)節(jié)肝臟中的關鍵轉錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體-α（peroxisome proliferator activated receptor-α，PPAR-α）、固醇調(diào)節(jié)元件結合蛋白基因1（sterol regulatory element binding factor 1，Srebf1）和核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）及其下游基因/蛋白Fas、肉毒堿棕櫚?；D移酶-1A（carnitine palmitoyltransferase-1A，CPT-1A）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α），降低肝臟脂質，抑制促炎信號轉導，進而減輕腫瘤相關巨噬細胞誘導的脂肪性肝炎。維生素D3和鈣元素的聯(lián)用不僅能夠通過增強抗氧化和抗炎能力，還可以通過改善鈣代謝通路來緩解鎘暴露引起的肝損傷[13]。

2 生理狀態(tài)

肥胖是目前影響人類健康的主要問題之一，因為它與多種代謝紊亂有關，其中包括胰島素抵抗、2型糖尿病和非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）等。越來越多證據(jù)表明，肥胖可增加多種藥物（如APAP）所致肝損傷的風險和嚴重程度[14]。此外，CYP2E1活性與藥物的代謝水平密切相關，且肥胖個體肝臟中CYP2E1活性明顯增強。因此，脂肪蓄積和CYP2E1誘導可能是肝敏感性的主要原因。Aubert等[15]使用雄性和雌性的正常組、ob/ob組和db/db組小鼠分別進行探討，發(fā)現(xiàn)雌性bd/bd組小鼠體內(nèi)的CYP2E1選擇性升高，而其體內(nèi)三酰甘油含量要顯著低于ob/ob組小鼠。ig不同劑量的APAP 8 h，通過肝功酶、病理組織和染色評價發(fā)現(xiàn)bd/bd組小鼠的中毒水平更高，APAP葡糖苷酸水平處于在野生型和ob/ob組小鼠之間。因此，在肥胖及相關代謝紊亂的前提下，APAP誘導的肝損傷更容易發(fā)生，且肝臟CYP2E1的誘導可能是重要的致病因素。

營養(yǎng)不良也是DILI發(fā)生的潛在危險因素之一，因為體質量嚴重減輕可能導致藥物血液濃度增加[16]。一般來說，嚴重的體質量減輕會引起黏膜結構和功能的改變，如排除基礎疾病的影響，體質量明顯減輕往往與腸壁變化有關，如腸壁厚度增加、腸通透性增加、腸蠕動改變、內(nèi)臟灌注減少和轉運蛋白功能受損等[17]，這些變化進而可能會影響藥物的吸收、生物利用度和清除。如在動物和人類中，營養(yǎng)不良會減少APAP清除而增加總暴露濃度，臨床表現(xiàn)為T值增加。此外，APAP相關肝毒性被認為主要是由于特定的反應性代謝物形成引起的。在健康年輕人中，大多數(shù)APAP經(jīng)歷II期代謝，與葡萄糖醛酸（約55%）結合并被硫酸酸化（約30%），形成無毒代謝物，并從腎臟排出。一小部分（2%～5%）以APAP原型形式從腎臟排出，其余部分（5%～10%）則通過CYP2E1介導I期代謝，形成反應性和潛在毒性的-乙酰-對苯并醌亞胺（-acetyl-p-benzoquinone imine，NAPQI）[18]。正常情況下，NAPQI會立即與GSH結合，形成無毒的半胱氨酸和巰基代謝產(chǎn)物，并從腎臟排出。然而，長期禁食會引起II期代謝能力降低，誘導APAP更多地轉向I期代謝，導致NAPQI的形成增加。一旦GSH儲存耗盡，NAPQI則與細胞質和線粒體蛋白結合，導致肝細胞壞死[19]。Ma等[20]也發(fā)現(xiàn)與喂養(yǎng)大鼠相比，夜間禁食15 h后，千里光堿對空腹大鼠的肝毒性更明顯，能引起血漿ALT活性、膽紅素水平顯著升高，肝臟組織發(fā)生明顯變化。毒性動力學研究表明禁食顯著增強了CYP450酶介導千里光堿的代謝激活，導致PA-蛋白加合物的形成增加。此外，禁食誘導CYP1A2、CYP2B6和CYP2E1酶參與催化化合物相關反應性吡啶代謝產(chǎn)物生成，顯著降低了肝臟GSH的含量，限制了GSH與毒性產(chǎn)物的結合和解毒作用，進一步增強了肝毒性。通過考察生理狀態(tài)（肥胖、營養(yǎng)不良和長期禁食）對DILI發(fā)生的影響，提示未來研究應考察機體不同飲食方式對藥物毒性測試、代謝介導毒素對藥物風險評估產(chǎn)生的影響，警示患者在臨床用藥過程中要注意養(yǎng)成正確的飲食習慣。

3 病理狀態(tài)

中藥及其相關產(chǎn)品一直被認為是天然的健康產(chǎn)品，臨床上具有顯著藥效。但近年中藥不良反應的報道引起了社會各界廣泛關注，而且在中藥是否存在肝毒性和藥物肝毒性誘導因素等方面存在很多相互矛盾的觀點和爭論，如最近的熱點研究大黃及其主要活性物質大黃素[21-22]。大量證據(jù)表明大黃素具有顯著的抗炎、抗氧化、抗纖維化和抗糖尿病等作用。Shen等[23]發(fā)現(xiàn)C57BL/6小鼠給予大黃素15、30 mg/kg，連續(xù)預治療5 d，能夠有效緩解APAP 300 mg/kg對小鼠肝功酶、氧化應激相關生化指標的影響，降低促炎因子水平，抑制NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLRP3）、α干擾素（interferon-α，IFN-α），環(huán)GMP-AMP合成酶（cyclic GMP-AMP synthase，cGAS）及其下游信號效應刺激干擾素基因的表達水平，進而通過抑制炎癥反應和細胞凋亡實現(xiàn)肝保護作用。此外，Ruan等[24]發(fā)現(xiàn)大黃素10、30 mg/kg能夠緩解CCl4誘導的肝脂肪變性，還表現(xiàn)出與調(diào)脂效果相關的減肥功效。進一步研究發(fā)現(xiàn)大黃素主要通過調(diào)節(jié)糖、脂和氨基酸代謝，改善小鼠肝臟氧化應激和能量代謝障礙，抑制過度炎癥反應，進而實現(xiàn)對CCl4誘導損傷的保護作用。然而，在健康小鼠中，大黃素在高劑量時表現(xiàn)出肝毒性，干擾肝臟抗氧化穩(wěn)態(tài)，尤其是GSH和黃嘌呤代謝。與此相似，在急性和慢性肝炎大鼠模型進行長期毒性實驗中研究者證實它在治療肝炎和腎功能衰竭等方面也能發(fā)揮良好作用，但大劑量大黃確實能導致大鼠肝臟和腎臟損害，且肝損傷大鼠對大黃的忍耐度與正常組相比得到顯著改善[25]。這恰恰印證了“有故無殞”理論在中醫(yī)中的應用[26]。此外，臨床使用毒性中藥是中醫(yī)藥的特色，雖然毒性中藥的藥效峻烈，使用不當很容易引起明顯的不良反應，但是在傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論指導下，合理使用仍可以正確地用于治療相應的疾病或證候，最終產(chǎn)生治療效果而沒有任何危險。因此，在探討藥物肝毒性時，單獨考慮機體的狀態(tài)或單獨研究中藥的肝保護和肝毒性是沒有意義的。評價中藥肝毒性的關鍵不僅僅是評價其對正常動物的絕對毒性，還要時刻關注藥物作用和疾病癥狀之間的關系，綜合考慮疾病模型中模擬臨床情況，研究合理用藥的途徑和機制。

4 遺傳多態(tài)性

DILI相關的急性肝衰竭能夠引起顯著的發(fā)病率、高死亡率和高額的醫(yī)療保健服務費用。事實上，所有候選藥物上市前都要經(jīng)過嚴格的體外和體內(nèi)的臨床和非臨床試驗，以確定其DILI風險。然而，上市藥物依然能夠引起DILI發(fā)生，如曲格列酮和溴芬酸。傳統(tǒng)的非臨床和臨床毒理學研究，主要是采用標準化實驗來評價藥物所含的固有化學物成分的毒性作用，不能提供可能導致肝毒性藥物的完整鑒定，如由于易感因素的個體差異造成的且預測性極低的特異性肝毒性。這種情況下，盡管有明確證據(jù)表明該藥物存在肝毒性，但影響藥物誘導肝毒性易感性差異的因素尚未完全確定，較難預測遺傳和環(huán)境危險因素復雜交互作用下潛在DILI發(fā)生。

順鉑肝毒性的不良反應事件時有報道。對于順鉑肝毒性機制的研究主要集中在其使用方式等方面，如高劑量使用或者低劑量重復使用等。近期，Hwang等[27]將正常大鼠和術后大鼠進行順鉑ig處理，基于肝病理組織結構、肝功能、過氧化氫和P450-2E1水平等相關生化指標，篩選出對順鉑肝損傷作用敏感組和和拮抗組。RNA序列分析發(fā)現(xiàn)2組之間存在161個差異表達基因，尤其是碳分解代謝物阻遏4樣蛋白（carbon catabolite repression 4 like，Ccrn4l）在順鉑處理之前都會出現(xiàn)遺傳性的下降，在敏感組小鼠處理前、后都維持著較低的表達水平，并伴隨著抗氧化水平，硝化水平降低和凋亡增加，且Ccrn4l敲出能夠促進順鉑誘導的大鼠肝上皮樣干細胞WB-F344線粒體凋亡。因此，遺傳性的個體肝臟Ccrn4l水平能夠成為影響順鉑誘導肝毒性個體差異的新生物因子，而這可能是通過調(diào)節(jié)線粒體和抗氧化功能實現(xiàn)的。

GSTs是一個具有多基因性質的同工酶復合體的超家族。在人體肝臟中表達水平較高且胞質GSTs含有Mu、Theta、Pi、Sigma、Omega、Alpha和Zeta等同工酶。它們的主要功能是在II期代謝反應中催化GSH與幾種分子結合，包括異煙肼代謝和肝毒素的有毒中間體，而GST Mu（M1）、Theta（T1）和Pi（P1）的基因型或多態(tài)性缺陷有助于增加對各種疾病的易感性。Chbili等[28]采用臨床隨機對照實驗，發(fā)現(xiàn)GSH硫轉移酶M1（glutathione-transferase mu1，GSTM1）和GSH硫醇轉移酶（glutathione-transferase-theta，GSTT1）純合子空基因型與抗結核藥物性肝損害（antituberculosis drug-induced hepatotoxicity，ATDH）風險之間無統(tǒng)計學意義，但GSTM1和GSTT1雙空基因型與ATDH風險之間存在統(tǒng)計學意義，證實了突尼斯人群中GSTM1和GSTT1的雙重缺失可能會導致ATDH的發(fā)生。此外，與野生型和A向G（AA＋AG）基因型轉化相比，GSH-轉移酶P1（glutathione-transferase P1，GSTP1）中GG純合突變型的分布與ATDH顯著相關，因此，GSTP1 rs1695（A＞G）基因分型可預測ATDH的易感性。

CAT是一種催化H2O2分解的酶，在細胞抗氧化防御機制中發(fā)揮著重要作用。無過氧化氫酶血癥是由過氧化氫酶基因的遺傳缺陷引起的。人失弛緩癥患者能夠清除生理性H2O2，但易受外源性氧化應激損傷?；诖?，Ogino等[29]發(fā)現(xiàn)在遺傳缺陷小鼠模型中，APAP能夠引起GSH顯著降低，且在模型小鼠中持續(xù)時間更長。此外，野生型小鼠肝臟中谷氨酸-半胱氨酸連接酶（一種GSH合成酶）亞基在APAP作用下表達增加，而模型小鼠肝臟中相應的蛋白水平進一步降低。

遺傳多態(tài)性是臨床上DILI發(fā)生中最難以預測和把控的因素之一。因此，在未來分子生物技術快速發(fā)展的前提下，希望能夠基于廣泛遺傳變異因子的生物數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)不同結構藥物靶向性遺傳變異因子的準確預測，進而減少特異性DILI的發(fā)生[30]。

5 性別

生物性別是肝臟疾病的一種重要調(diào)節(jié)因子[31]。性別二態(tài)性能夠影響疾病進展和治療、藥效學和藥物不良反應、藥物和機體作用過程中分子水平的變化。汞離子在肝臟中的蓄積能夠引起肝損傷，而有機陰離子轉運蛋白3（organic anion transporter 3，OAT3）和多藥耐藥相關蛋白2（multidrug resistance protein 2，MRP2）可以參與肝臟對毒素和藥物的排泄以及肝臟對汞的處理。Hazelhoff等[32]發(fā)現(xiàn)HgCl2對雌性動物的肝臟毒性要明顯比雄性嚴重，而這種性別差異可以歸咎于雄性動物肝臟中OAT蛋白表達水平的顯著降低，進而阻止汞離子在雌性動物肝臟體內(nèi)的高濃度蓄積狀態(tài)。Wang等[33]發(fā)現(xiàn)黃藥子能夠引起肝ALT、AST、肝過氧化脂質（lipid peroxidation，LPO）水平升高，而GSH、GST、SOD和CAT活性呈時間依賴性降低，且雌性小鼠的ALT和門冬氨酸氨基轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）活性明顯低于雄性小鼠。同時，雌鼠給藥12 h后肝臟GSH和CAT活性均高于雄鼠。

-3多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs）與各類型肝臟損傷進展密切相關。Liu等[34]發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性和外源性-3 PUFAs均能顯著加重APAP誘導的雄性小鼠肝損傷，而在雌性小鼠中則有相反的作用。進一步研究表明，雌激素參與了-3 PUFAs對APAP過量劑量調(diào)控的性別差異，且主要與不同性別小鼠肝臟中-3 PUFA介導氧化應激反應和自噬調(diào)節(jié)密切相關。此外，β-連環(huán)蛋白（β-catenin）信號激活、表觀遺傳酶也與-3 PUFAs對APAP肝毒性的調(diào)節(jié)有關。Huang等[35]發(fā)現(xiàn)X染色體三角形四肽重復蛋白（ubiquitously transcribed tetratricopeptide repeat on chromosome X，UTX）和X-鏈接組蛋白去甲基酶，在APAP過量處理的雌性小鼠肝臟中被顯著誘導。雌性小鼠肝臟中UTX缺失可抑制APAP過量誘導的肝毒性，但雄性小鼠無相似效果。RNA測序分析表明，雌性小鼠UTX缺失可上調(diào)抗毒II期結合酶，包括磺基轉移酶家族2A成員1（sulfotransferase family 2A member 1，Sult2a1），同時通過下調(diào)內(nèi)質網(wǎng)應激基因轉錄激活因子4、轉錄激活因子4和同源蛋白的轉錄來緩解內(nèi)質網(wǎng)應激，進而緩解APAP的肝損傷效果。

臨床上酒精使用與肝臟相關疾病的發(fā)生密切相關。核受體孕X受體（pregnane X receptor，PXR）是一種廣譜特異性傳感器，對有毒物質有特異性反應。Spruiell等[36]通過分析轉基因雄性和雌性小鼠急性ig乙醇4.5 g/kg的反應，發(fā)現(xiàn)雌性小鼠肝臟中乙醇脫氫酶1和乙醛脫氫酶2的基礎蛋白表達水平均較高。因此，雌性小鼠比雄性小鼠可以更有效地消除乙醇，從而減輕急性乙醇肝毒性。

性別差異也是大黃引起肝毒性的原因之一。Wu等[37]發(fā)現(xiàn)大黃素對雌性動物組織結構和生化指標等方面的毒性作用顯著高于雄性。同時，大黃素的毒代動力學參數(shù)也存在顯著的性別差異。與雌性組相比，雄性老鼠肝臟和體外細胞中MRP2水平顯著增加，這可能是由于尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶（UDP-glucuronosyl transferase 2B7，UGT2B7）和MRP2發(fā)生偶聯(lián)，加速了大黃素的代謝，消除大黃素在肝臟蓄積。

基于以上內(nèi)容，建議將性別二態(tài)性作為重點考察因素納入藥物安全性評價范圍，關注重點是藥物對雌性的不良反應。

6 年齡

除性別、藥物特征和遺傳多態(tài)性之外，年齡也是DILI的危險因素[38-39]。年齡能夠影響肝臟藥物代謝[40]和抗氧化防御系統(tǒng)[41-42]，進而引起不同年齡段的DILI發(fā)生率。如研究報道兒童對DILI的敏感性要低于成年人，同時也有研究發(fā)現(xiàn)兒童發(fā)生DILI的比率不足10%，但是死亡率卻為4%～31%。這可能是由于兒童發(fā)育不成熟，導致其對藥物的肝臟響應與成年人顯著不同[43-44]。然而，相反證據(jù)表明兒童受丙硫氧嘧啶和丙戊酸誘導肝損傷的風險要比成年人受相似損傷的風險要高[45]。此外，Jeong等[46]采用2周斷奶小鼠和8周成年雄性小鼠進行CCl4注射，發(fā)現(xiàn)幼齡小鼠的肝損傷水平比成年小鼠嚴重的多，肝功能及氧化應激損傷等生化指標影響顯著，組織中細胞凋亡蛋白明顯升高。據(jù)查閱，年齡因素也是大黃肝毒性的重要影響因素之一。老年患者的藥物不良反應發(fā)生率通常高于年輕患者[47]。當給予相同劑量大黃時，未成熟大鼠沒有出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，而近1/5的老齡大鼠死亡。與未成熟小鼠相比，老齡大鼠ig高劑量（40 g/kg）大黃偶爾出現(xiàn)肝細胞壞死和膽道增生，白細胞介素-6和白細胞介素-8劑量相關性升高。此外，Schulte等[48]發(fā)現(xiàn)臨床上使用培門冬酶治療白血病時引起的肝損傷作用及損傷強度呈現(xiàn)明顯的年齡差異性，與年輕患者相比，老年患者在誘導治療中患高膽紅素血癥和轉氨酶的風險更高。因此，兒童和老年人是DILI的高危人群。但是，目前關于年齡對DILI影響的研究多關注于臨床現(xiàn)象，尚需要對其深入機制進行探討和研究。因此，在臨床前研究中建議增加不同模型的年齡這個考察因素；在藥物研發(fā)過程中要考慮前瞻性試驗設計，重點關注這些人群對藥物的耐受性，甚至規(guī)定專門的使用建議或藥物說明書，建立潛在肝保護的干預措施。

7 結語

天然產(chǎn)物一直是新藥發(fā)現(xiàn)的重要來源，而中草藥是天然產(chǎn)物的重要組成部分。隨著中藥現(xiàn)代化進程的發(fā)展，中藥及其相關膳食補充劑產(chǎn)品的應用越來越廣泛。然而，中藥在對人體健康大有裨益的同時，其不良反應也逐漸成為一個不容忽視、引人注目的話題。尤其是大多數(shù)的傳統(tǒng)中藥，在臨床上具有顯著的肝保護作用，但近年來，何首烏、山藥、雷公藤等中藥肝毒性的出現(xiàn)和報道，引起社會的廣泛關注和強烈的社會輿論。因此，全面了解和研究潛在毒性藥物的藥效和肝毒性，對指導臨床用藥具有重要意義。

大多數(shù)研究主要是從中藥或復方中固有活性物質、臨床使用方式等角度切入，針對藥物的本質性肝毒性進行篩選和評價。這種模式確實能提供大多數(shù)藥物的安全性信息，但是往往忽略了機體因素對藥物在體內(nèi)生物過程的影響。隨著現(xiàn)代生活習慣和方式、環(huán)境以及疾病圖譜的改變，中藥傳統(tǒng)應用方式和范圍的擴展和改變，藥物在體內(nèi)的生物過程也會發(fā)生顯著變化。如隔日禁食目前已經(jīng)成為一種短期安全有效的體質量管理和降低代謝性疾病風險的干預手段，研究表明該行為在一定程度上通過多種途徑來改善健康、非肥胖人群的衰老生理和分子標記，進而發(fā)揮對代謝紊亂的保護作用[49]。但是該模式卻能增加肝臟CYPs介導的一些毒性產(chǎn)物的代謝激活和抑制GSH偶聯(lián)解毒途徑。同理，疾病狀態(tài)、酗酒、性別差異引起的激素水平差異等因素均能夠直接或間接的引起藥物在體內(nèi)的代謝過程，進而引起不同的生物效應。因此，對于這些毒素/藥物的毒性測試和/或風險評估，應特別注意藥物自身性質評價與不同狀態(tài)動物獲得的毒理學數(shù)據(jù)相結合，充分考察不同因素對評價結果的影響，進而傳遞到人類臨床評價和和安全使用。

本研究從機體的角度出發(fā)，總結了DILI發(fā)生的常見影響因素，旨在警示藥物研發(fā)過程中要更多關注以上因素對藥物安全性的影響，提醒患者在日常使用藥物過程中要密切關注自身的狀態(tài)，以期為更好的臨床合理安全應用、未來臨床監(jiān)測和臨床研究提供理論參考。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] Hoofnagle J H, Bj?rnsson E S. Drug-induced liver injury-types and phenotypes [J]., 2019, 381(3): 264-273.

[2] DiMasi J A, Feldman L, Seckler A,. Trends in risks associated with new drug development: Success rates for investigational drugs [J]., 2010, 87(3): 272-277.

[3] DiMasi J A, Grabowski H G, Hansen R W. Innovation in the pharmaceutical industry: New estimates of R&D costs [J]., 2016, 47: 20-33.

[4] 李芝奇, 趙霞, 徐玥, 等. 中藥肝毒性評價的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) [J]. 中華中醫(yī)藥雜志, 2020, 35(10): 4827-4835.

[5] 李芝奇, 范琦琦, 陳美琳, 等. 中藥肝毒性的物質基礎與作用機制研究進展 [J]. 中草藥, 2021, 52(13): 4082-4095.

[6] He Y S, Long Y, Zhang C Y,. Dietary alcohol exacerbates the hepatotoxicity induced by pyrrolizidine alkaloids: Hazard from food contamination [J]., 2022, 424(Pt D): 127706.

[7] Louvet A, Ntandja Wandji L C, Lema?tre E,. Acute liver injury with therapeutic doses of acetaminophen: A prospective study [J]., 2021, 73(5): 1945-1955.

[8] Lee W M, Kaplowitz N. Alcohol, fasting, and therapeutic dosing of acetaminophen: A perfect storm [J]., 2021, 73(5): 1634-1636.

[9] Chou Y T, Sun Z J, Shen W C,. Cumulative betel quid chewing and the risk of significant liver fibrosis in subjects with and without metabolic syndrome [J]., 2022, 9: 765206.

[10] Dosumu O A, Rotimi S O, Adeleye O O,. Vitamin K protects against 7,12-dimethylbenz (A) anthracene induced hepatotoxicity in Wistar rats [J]., 2021, 36(3): 362-373.

[11] Ibrahim M A, Ibrahim H M, Mohamed A A,. Vitamin E supplementation ameliorates the hepatotoxicity induced by tramadol: Toxicological, histological and immunohistochemical study [J]., 2020, 30(3): 177-188.

[12] Abd El-Haleim E A, Sallam N A. Vitamin D modulates hepatic microRNAs and mitigates tamoxifen-induced steatohepatitis in female rats [J]., 2022, 36(2): 338-349.

[13] El-Boshy M, Refaat B, Almaimani R A,. Vitamin D 3 and calcium cosupplementation alleviates cadmium hepatotoxicity in the rat: Enhanced antioxidative and anti-inflammatory actions by remodeling cellular calcium pathways [J]., 2020, 34(3): e22440.

[14] Chomchai S, Chomchai C. Being overweight or obese as a risk factor for acute liver injury secondary to acute acetaminophen overdose [J]., 2018, 27(1): 19-24.

[15] Aubert J, Begriche K, Delannoy M,. Differences in early acetaminophen hepatotoxicity between obese ob/ob and db/db mice [J]., 2012, 342(3): 676-687.

[16] Achterbergh R, Lammers L A, Kuijsten L,. Effects of nutritional status on acetaminophen measurement and exposure [J]., 2019, 57(1): 42-49.

[17] Vinarov Z, Abdallah M, Agundez J A G,. Impact of gastrointestinal tract variability on oral drug absorption and pharmacokinetics: An UNGAP review [J]., 2021, 162: 105812.

[18] Flint R B, Mian P L, van der Nagel B,. Quantification of acetaminophen and its metabolites in plasma using UPLC-MS: Doors open to therapeutic drug monitoring in special patient populations [J]., 2017, 39(2): 164-171.

[19] Zillen D, Movig K L L, Kant G,. Impact of malnourishment on the pharmacokinetics of acetaminophen and susceptibility to acetaminophen hepatotoxicity [J]., 2021, 9(11): e04611.

[20] Ma J, Zhang C Y, He Y S,. Fasting augments pyrrolizidine alkaloid-induced hepatotoxicity [J]., 2022, 96(2): 639-651.

[21] Lin L F, Liu Y L, Fu S,. Inhibition of mitochondrial complex function-the hepatotoxicity mechanism of emodin based on quantitative proteomic analyses [J]., 2019, 8(3): 263.

[22] Sougiannis A T, Enos R T, VanderVeen B N,. Safety of natural anthraquinone emodin: An assessment in mice [J]., 2021, 22(1): 9.

[23] Shen P, Han L, Chen G,. Emodin attenuates acetaminophen-induced hepatotoxicity via the cGAS-STING pathway [J]., 2022, 45(1): 74-87.

[24] Ruan L Y, Jiang L, Zhao W L,. Hepatotoxicity or hepatoprotection of emodin? Two sides of the same coin by1H-NMR metabolomics profiling [J]., 2021, 431: 115734.

[25] Wang J B, Zhao Y L, Xiao X H,. Assessment of the renal protection and hepatotoxicity of rhubarb extract in rats [J]., 2009, 124(1): 18-25.

[26] 夏青, 韓利文, 張云, 等. 基于斑馬魚模型的柴胡皂苷a保肝作用與肝毒性研究 [J]. 中國中藥雜志, 2019, 44(13): 2662-2666.

[27] Hwang D B, Won D H, Shin Y S,. Ccrn4l as a pre-dose marker for prediction of cisplatin-induced hepatotoxicity susceptibility [J]., 2020, 148: 128-139.

[28] Chbili C, Fathallah N, Laadhari C,. Glutathione--transferase genetic polymorphism and risk of hepatotoxicity to antitubercular drugs in a North-African population: A case-control study [J]., 2022, 809: 146019.

[29] Ogino N, Nagaoka K, Tomizuka K,. Compromised glutathione synthesis results in high susceptibility to acetaminophen hepatotoxicity in acatalasemic mice [J]., 2021, 156: 112509.

[30] 柏兆方, 高源, 王伽伯, 等. 中藥特異質肝損傷評價及風險防控對策研究 [J]. 藥學進展, 2020, 44(10): 724-729.

[31] Lefebvre P, Staels B. Hepatic sexual dimorphism-implications for non-alcoholic fatty liver disease [J]., 2021, 17(11): 662-670.

[32] Hazelhoff M H, Torres A M. Gender differences in mercury-induced hepatotoxicity: Potential mechanisms [J]., 2018, 202: 330-338.

[33] Wang J M, Liang Q N, Ji L L,. Gender-related difference in liver injury induced byL. rhizome in mice [J]., 2011, 30(9): 1333-1341.

[34] Liu Y, Chen Y, X Xie,. Gender difference on the effect of omega-3 polyunsaturated fatty acids on acetaminophen-induced acute liver failure [J]., 2020: 8096847.

[35] Huang Y X, Xie Y H, Yang D,. Histone demethylase UTX aggravates acetaminophen overdose induced hepatotoxicity through dual mechanisms [J]., 2022, 175: 106021.

[36] Spruiell K, Gyamfi A A, Yeyeodu S T,. Pregnane X receptor-humanized mice recapitulate gender differences in ethanol metabolism but not hepatotoxicity [J]., 2015, 354(3): 459-470.

[37] Wu L L, Han W C, Chen Y L,. Gender differences in the hepatotoxicity and toxicokinetics of emodin: The potential mechanisms mediated by UGT2B7 and MRP2 [J]., 2018, 15(9): 3931-3945.

[38] Chalasani N, Bj?rnsson E. Risk factors for idiosyncratic drug-induced liver injury [J]., 2010, 138(7): 2246-2259.

[39] George N, Chen M J, Yuen N,. Interplay of gender, age and drug properties on reporting frequency of drug-induced liver injury [J]., 2018, 94: 101-107.

[40] Ferguson G, Bridge W. Glutamate cysteine ligase and the age-related decline in cellular glutathione: The therapeutic potential of γ-glutamylcysteine [J]., 2016, 593: 12-23.

[41] Parkinson A, Mudra D R, Johnson C,. The effects of gender, age, ethnicity, and liver cirrhosis on cytochrome P450 enzyme activity in human liver microsomes and inducibility in cultured human hepatocytes [J]., 2004, 199(3): 193-209.

[42] Xu S F, Hou D S, Liu J,. Age-associated changes in GSH S-transferase gene/proteins in livers of rats [J]., 2018, 23(1): 213-218.

[43] Lu Y, Zhang C, Chen Y H,. Immature mice are more susceptible than adult mice to acetaminophen-induced acute liver injury [J]., 2017, 7: 42736.

[44] Faa G, Ekstrom J, Castagnola M,. A developmental approach to drug-induced liver injury in newborns and children [J]., 2012, 19(27): 4581-4594.

[45] Shi Q, Yang X, Greenhaw J J,. Drug-induced liver injury in children: Clinical observations, animal models, and regulatory status [J]., 2017, 36(5): 365-379.

[46] Jeong T B, Kwon D, Son S W,. Weaning mice and adult mice exhibit differential carbon tetrachloride-induced acute hepatotoxicity [J]., 2020, 9(3): 201.

[47] Ventura M T, Boni E, Cecere R,. Importance of hypersensitivity in adverse reactions to drugs in the elderly [J]., 2018, 16: 7.

[48] Schulte R, Hinson A, Huynh V,. Levocarnitine for pegaspargase-induced hepatotoxicity in older children and young adults with acute lymphoblastic leukemia [J]., 2021, 10(21): 7551-7560.

[49] Wang X, Lv W, Xu J,. Hepatic suppression of mitochondrial complex II assembly drives systemic metabolic benefits [J]., 2022, 9(9): e2105587.

Research progress on discussion of factors influencing drug-induced liver injury based on organismal status and function

CAI Qiong1, YANG Xing-yue3, LI Zhi-qi1, FAN Qi-qi1, CHEN Mei-lin1, DAI Sheng-yun2, LIN Rui-chao1, ZHAO Chong-jun1

1. Beijing Key Laboratory for Quality Evaluation of Chinese Materia Medica, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 102488, China 2. China National Institute for Food and Drug Control, Beijing 102629, China 3. Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 102488, China

Drug-induced liver injury (DILI) is a major cause of acute liver failure and drug withdrawal from the market. Numerous studies have been conducted to investigate DILI in depth in terms of the physicochemical properties,metabolism and mechanism of action of drugs, providing sufficient biological information for drug development. Even so, incidents of DILI, especially herbal-induced liver injury, continue to occur. The interaction and effect of organism and drug is the main factor in the occurrence of DILI. Therefore, the effects of different influencing factors, such as lifestyle habits, physiopathological status, age, genetic differences, gender, etc. on DILI from the perspectives of clinical patients and experimental animals were systematically collected and analyzed in this paper, and the relationship between them and DILI was evaluated, in order to provide a reference for the improvement of systematic safety evaluation techniques and methods of traditional Chinese medicine and the safe use of traditional Chinese medicine in the future.

traditional Chinese medicine; hepatotoxicity; organismal function; lifestyle; pathological and physiological conditions; age; genetic differences; sex differences

R285.53

A

0253 - 2670(2022)17 - 5523 - 08

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.17.030

2022-05-30

國家科技重大專項（2018ZX09735005）；公益性行業(yè)科研專項（2015070042）；北京中醫(yī)藥大學新教師啟動基金資助項目（2020-JYB-XJSJJ-009）

蔡 瓊（1999—），女，本科，研究方向為中藥安全性評價。E-mail: xqiongc@163.com

趙崇軍（1988—），男，助理研究員，研究方向為中藥安全性評價及主要活性/毒性物質基礎篩選。E-mail: 1014256537@qq.com

林瑞超（1954—），教授，研究方向為中藥品質評價。E-mail: linrch307@sina.com

[責任編輯 崔艷麗]